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2016
06-24

做软件架构该如何入门

  文/余晟

  最近有好几个朋友同事问我,一直都在做软件开发,想做软件架构,要如何入门呢?我从一些提问里感觉到,架构有时会被一些人理解为《葵花宝典》、《九阴真经》一类的秘籍,功力不到绝不能碰,功力到了才能专门修行。

  可惜这种认知是不对的。架构的工作虽然比开发复杂,但脱胎于开发,它与开发之间并没有绝对的界限。即便只是做开发,也不妨碍你积累架构经验,从架构方面理解和看待问题,而这些,都是未来成为专职“架构师”的必要积累。所以,我现在尝试回答“做软件架构该如何入门”的问题,为各位正在做开发,但未来希望从事架构的同学们提供几点参考意见。

  首先必须明确,架构和开发不是绝缘的

  架构是什么?架构是在充分理解、认识、分析问题的基础之上,在了解各种约束条件的前提下,合理选择搭配已有的资源,最终得出兼顾各方利益的解决方案。在软件行业,我们要认识和分析的问题必然离不开软件开发,能动用的资源也离不开软件开发,所以“架构师不碰代码(和开发)”绝对不是正常现象。

  前段时间我面试了一个开发的小伙子,目前在某知名公司工作,他问了我好几个架构的问题,并且诉说了工作中这些问题给他的困扰。于是我好奇地问他:你们公司没有架构师的吗?答案是:有很多架构师,但平时都见不到他们,只是开会的时候他们来演示 PPT。如果公司里的架构师都是这种水平,开发工程师选择离职,就是顺理成章的事情。

  要想学习架构,从仔细理解自己手上的工作开始

  前面说了,架构是要建立在充分理解、认识、分析问题的基础之上,和了解各种约束条件的前提之下的。无论理解、认识、分析问题,还是了解各种约束条件,都是需要持续锻炼才能培养出的能力,而且是必须从小到大、从简单到复杂循序渐进的。

  即便你现在没有做“架构”的工作,也不会有人阻止你分析自己的工作,问自己一系列问题:这些工作分为哪些部分?这些部分之间的关系是怎样的?哪些是互相隔离的,哪些是彼此关联的?谁依赖谁?谁应当先做,谁应当后做?每个部分的重要性是怎样的?为什么定出这样的重要性?某个看似难以理解或者不合理的现象背后的原因和决策链条是怎样的?……

  以前有句话说:螺蛳壳里做道场。有些人拿它来讽刺自不量力,勉为其难。但是从另一个方面看,它也说明如果有心做道场,即便只有个螺蛳壳也是没问题的。

  无论多么复杂多么高级的软件系统,架构都离不开细致的分析,都离不开关心上述问题:系统可以分为哪些部分?这些工作分为哪些部分?这些部分之间的关系是怎样的?哪些是互相隔离的,哪些是彼此关联的?谁依赖谁?谁应当先做,谁应当后做?每个部分的重要性是怎样的?为什么定出这样的重要性?有哪些难以理喻的需求?…… 如果你一开始就培养了这样的分析习惯和能力,以后做架构绝对会省力很多。

  要想做软件架构,得关心数据

  我经常说的一句话是:所有脱离数据来谈架构的,都是扯淡。这不是说笑,这是我的经验。

  我不知道有多少人认真看过《设计模式》,我看《设计模式》时,除了了解哪些模式,印象深刻的一点是书上写明了:每种模式都有其具体适用的问题领域,也有不适用的问题领域。软件架构也是这样,每一种架构都有它适合解决的问题,而数字正是描述这些问题的精确指标。

  如果你正在开发的是 Web 系统,那么你不应当只把程序写完往服务器一扔就完事,而至少应当清楚一系列数据:它每天要处理多少请求;这些请求来自何处,特点是怎样的;系统每秒钟能处理多少请求,最大的并发量是怎样的,每个请求的处理时间是多少,会有怎样的波动…… 如果这些数据你都了然于胸,再懂一点 USE(Utility, Saturation, Error)分析方法,可以说你就已经具备了最基本的架构意识,不但可以找到现在系统的瓶颈,更能够未雨绸缪针对未来制定某些方案了。

  上周我和做了多年开发和架构的朋友聊天,我们有一个共同的观点:真正的架构师,他在设计架构之前,是可以靠计算(压力、计算能力、流量等等指标)做出很多判断的;那种动不动就喊着要“压测”的架构师,其实不是真正的架构师。

  要想做软件架构,应当培养“软件与软件协作”的视角

  从某种意义上讲,软件架构就是“一堆软件系统之间的互相作用”,其中的每个部分,既享受其它软件的服务,又为其它软件提供服务——请注意,这里提到的是“其它软件”,而不是“其它人”。

  然而在如今的计算机教育体系中,大量的人员还是被培养为按照“上帝模式”来开发软件:一切都在我的掌控之中,我动动手指就可以天翻地覆,我要做更改或重构,强大的开发工具分分钟就可以帮我搞定;我自己设定程序的运行规则,世界按照我设定的规则来运转。如果只是开发单机软件,这种心态或许没有问题,但是要做架构师,则万万不能。

  软件系统的各个部分都是软件,没有哪个部分可以制定凌驾一切的规则,所以大家只能商议彼此都能接受的规则:你的输出应当方便我接受,我的输出也应当方便你接受…… 套用一句名言,哪怕你开发的只是一滴水那么简单的功能,它也应当能融入到程序彼此交互的汪洋大海之中。

  而且,在软件系统中的修改和重构是无比麻烦的。一旦你发布了一个接口,就给整个系统添加了一条契约,就很难知道未来会有什么人、在什么情况下来调用,而且你必须持续维护这个接口,再也享受不到本地修改那种掌控一切的便利。这种时候你的每个决策都应当经过审慎的思考,如果“高内聚、低耦合”对于开发人员来说还只是应当“提倡”的设计原则,对于架构师来说就是必须保证的底线,突破这条底线,等着你的就是无数鲜血淋漓的惨案铺就的不归路。

  以上是我总结的关于软件架构设计入门的建议,但总有人问“架构师不应当去专门学习理论和架构吗”,所以这个问题也值得专门回答。在我看来,学习是必须的,但学习的目的必须明确,必须有现实的收益。如果你学习理论和架构,只是给自己增加了一些新鲜感和谈资,却不能帮你静下心来,实打实地分析某个具体的问题,给出靠谱的架构设计,这种学习多半是没有效果的。

  相反,如果你认同并且遵循了上面的几点建议,再通过针对性地学习,加强自己对数据的敏感,深化自己对于“软件协作”的理解,一定会在软件架构的道路上走得更快更稳。

 
最后编辑:
作者:同创卓越
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

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